Question

醋酸是一種常見的弱酸．
（1）假如某醋酸溶液中c（CH₃COOH）=0.10mol/L，c（H⁺）=1.3×10^-3mol/L，則此時c（CH₃COO^-）約為

 

 mol/L；計算此時醋酸的電離平衡常數(shù)，寫出計算過程．[注：c_平衡（CH₃COOH）≈0.10mol/L，水的電離可忽略不計]
（2）為了探究鎂條與鹽酸、醋酸反應(yīng)時濃度或溫度對反應(yīng)速率（觀察鎂條消失的時間）的影響，準(zhǔn)備了以下化學(xué)用品：0.20mol?L^-1與0.40mol?L^-1的HCl溶液、0.20mol?L^-1與0.40mol?L^-1的CH₃COOH溶液、4條鎂條（形狀、大小、質(zhì)量相同）、幾支試管和膠頭滴管，酸液溫度控制為298K和308K．
①酸液都取足量、相同體積，請你幫助完成以下實驗設(shè)計表：

實驗 編號	溫度 （K）	鹽酸濃度 （mol?L-1）	醋酸濃度 （mol?L-1）	實驗?zāi)康?/TD>
a	298	0.20		Ⅰ．實驗a和b是探究   對鎂與鹽酸反應(yīng)速率的影響； Ⅱ．實驗a和c是探究   對鎂與鹽酸反應(yīng)速率的影響； Ⅲ．實驗a和d是探究相同溫度下，相同濃度的鹽酸、醋酸與鎂反應(yīng)速率的區(qū)別
b	308	0.20
c	298	0.40
d

②若①中實驗a鎂條消失的時間是20s，則鎂條剩余質(zhì)量與時間關(guān)系圖如下圖．假設(shè)：該反應(yīng)溫度每升高10℃，反應(yīng)速率是原來的2倍；溫度相同時，醋酸是相同濃度鹽酸平均速度的1/2，請在此圖中大致畫出“實驗b”、“實驗d”的鎂條剩余質(zhì)量與時間關(guān)系曲線，請注意必要的標(biāo)注．
（3）鎂及其化合物在生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用，依據(jù)鎂的性質(zhì)、用途等回答下列問題：
已知：①Mg（s）+2H₂O（g）═Mg（OH）₂（s）+H₂（g）△H₁=-441kJ?mol^-1
②H₂O（g）═H₂（g）+

1

2

O₂（g）△H₂=+242kJ?mol^-1
③Mg（s）+

1

2

O₂（g）═MgO（s）△H₃=-602kJ?mol^-1．
則氫氧化鎂分解的熱化學(xué)方程式是

 

．

Answer 1

考點：弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡,熱化學(xué)方程式,比較強弱電解質(zhì)的實驗

專題：化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,電離平衡與溶液的pH專題

分析：（1）醋酸溶液中氫氧根離子濃度很小，可以忽略不計，則溶液中c（H⁺）≈c（CH₃COO^-），電離平衡常數(shù)K=

c(H+)．c(CH3COO-)

c(CH3COOH)

；
（2）①根據(jù)實驗的不同點確定其實驗?zāi)康模?br />②Ⅲ．實驗a和d是探究相同溫度下，相同濃度的鹽酸、醋酸與鎂反應(yīng)速率的區(qū)別，則d實驗溫度是 298K、醋酸濃度為0.20mol/L，實驗b、d溫度不同，鹽酸和醋酸濃度相等，該反應(yīng)溫度每升高10℃，反應(yīng)速率是原來的2倍；溫度相同時，醋酸是相同濃度鹽酸平均速度的1/2，則實驗b中反應(yīng)速率是該圖象中反應(yīng)速率的2倍，d是反應(yīng)速率是該圖象中反應(yīng)速率的

1

2

；
（3）根據(jù)蓋斯定律進行書寫．

解答： 解：（1）醋酸溶液中氫氧根離子濃度很小，可以忽略不計，則溶液中c（H⁺）≈c（CH₃COO^-）=1.3×10^-3 mol/L，電離平衡常數(shù)K=

c(H+)．c(CH3COO-)

c(CH3COOH)

=

1.3×10-3×1.3×10-3

0.10

mol/L=1.7×10^-5mol/L，
答：c（CH₃COO^-）為1.3×10^-3；其電離平衡常數(shù)為1.7×10^-5mol/L；
（2）①Ⅰ．實驗a和b的不同點是溫度，所以其目的是探究溫度對鎂與鹽酸反應(yīng)速率的影響；
Ⅱ．實驗a和c的不同點是濃度，所以其目的是探究濃度對鎂與鹽酸反應(yīng)速率的影響，
故答案為：溫度；濃度
②Ⅲ．實驗a和d是探究相同溫度下，相同濃度的鹽酸、醋酸與鎂反應(yīng)速率的區(qū)別，則d實驗溫度是 298K、醋酸濃度為0.20mol/L，實驗b、d溫度不同，鹽酸和醋酸濃度相等，該反應(yīng)溫度每升高10℃，反應(yīng)速率是原來的2倍；溫度相同時，醋酸是相同濃度鹽酸平均速度的

1

2

，則其反應(yīng)時間是原來的2倍，則實驗b中反應(yīng)速率是該圖象中反應(yīng)速率的

1

2

倍，d是反應(yīng)速率是該圖象中反應(yīng)速率的

1

2

，其反應(yīng)時間是原來的2倍，
所以其圖象為，故答案為：；
（3）①Mg（s）+2H₂O（g）═Mg（OH）₂（s）+H₂（g）△H₁=-441kJ?mol^-1
②H₂O（g）═H₂（g）+

1

2

O₂（g）△H₂=+242kJ?mol^-1
③Mg（s）+

1

2

O₂（g）═MgO（s）△H₃=-602kJ?mol^-1．
將方程式③+②-①得Mg（OH）₂（s）═MgO（s）+H₂O（g）△H=+81 kJ?mol^-1，
故答案為：Mg（OH）₂（s）═MgO（s）+H₂O（g）△H=+81 kJ?mol^-1．

點評：本題考查弱電解質(zhì)的電離、探究外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響、蓋斯定律等知識點，知道弱電解質(zhì)電離時其處理方法，會根據(jù)實驗不同點確定實驗?zāi)康�，難點是繪畫圖象，題目難度中等．